元宝山取名于区内一座山叫元宝山。清乾隆三十三年（1768年）区境内山中建有煤窑。当时流通的货币面额较大的是“元宝”，煤能换取元宝，煤窑主视煤如元宝，故将此山称之为“元宝山”。辽代高州三韩县治所遗址在元宝山区风水沟镇兴隆坡村。1940年伪喀喇沁旗公署迁至平庄。1945年9月，平庄为建平县人民政府驻地。1946年9月，为建中县人民政府驻地。
1947年后，元宝山区现境内各乡镇分别隶属于原昭乌达盟赤峰市、赤峰县、喀喇沁旗。1983年10月10日，经国务院批准设立元宝山区，辖原赤峰市平庄、五家、元宝山3个公社，赤峰县美丽河、小五家、哈拉卜吐、建昌营4个公社和太平地、安庆沟2个公社部分大队，喀喇沁旗山前公社和马蹄营子、楼子店2公社部分大队。原区址云杉路，1993年迁至平庄镇。
1996年?，元宝山区面积887平方千米，人口26.5万，其中蒙古族2.6万。辖3街道8镇2乡：西露天街道、云杉路街道、马林街道、平庄镇、建昌营镇、五家镇、美丽河镇、风水沟镇、元宝山镇、古山镇、山前镇、小五家回族乡、哈拉卜吐乡。区政府驻平庄镇，距市政府36千米。
2000年第五次人口普查，元宝山区总人口297035人，其中：云杉路街道13722人、西露天街道23209人、风水沟镇20107人、建昌营镇23214人、元宝山镇40049人、马林镇15479人、美丽河镇11482人、古山镇18841人、山前镇16078人、平庄镇86822人、五家镇22086人、小五家回族乡5946人。
2000年，元宝山区总面积887.14平方千米，总人口28.3万人，其中非农业人口16.6万人。辖2个街道、9个镇、1个乡，58个行政村、62个居委会。
2001年，元宝山区总面积887.14平方千米，总人口28.8万人，其中非农业人口17.2万人。辖2个街道、9个镇、1个乡，58个行政村、64个居委会。
2005年，根据《自治区民政厅关于同意赤峰市区划调整的批复》，将喀喇沁旗马蹄营子乡划归赤峰市元宝山区管辖。2006年，元宝山区将11个乡镇（2个乡、9个镇）调整为5个镇：撤销山前镇、马蹄营子乡、古山镇，将山前镇、马蹄营子乡原管辖的行政区域整建制和古山镇的2个村（岭上、水源）并入平庄镇，总面积235.89方千米，总人口13361人，辖24个行政村、1个居委会，镇政府驻地设在原平庄镇政府所在地平庄；撤销建昌营镇、马林镇，并入元宝山镇，总面积319.34平方千米，总人口87332人，辖16个行政村、24个居委会，镇政府驻地设在原建昌营镇政府所在地建昌营；撤销小五家回族乡，和古山镇的3个村（四家、西六家、公格营子）并入美丽河镇，总面积224.08平方千米，总人口31240人，辖13个行政村，镇政府驻地设在原美丽河镇政府所在地后美丽河；风水沟镇、五家镇原建制及行政区域管辖范围不变；元宝山区行政区划调整后，辖平庄镇、元宝山镇、美丽河镇、风水沟镇、五家镇和西露天、平庄城区街道。
2006年末，全区总面积952.14平方千米。总人口32.11万人，其中非农业人口17.70万人；少数民族51582人。辖5个镇、2个街道，66个行政村、59个居委会。
2009年末，全区总面积952.14平方千米。总人口32.59万人，其中非农业人口17.86万人；少数民族54081人。辖5个镇、3个街道，66个行政村、68个居委会。（《乡镇简册》为5个街道、5个镇：西露天街道、平庄城区街道、平庄西城街道、马林街道、云杉路街道、风水沟镇、元宝山镇、美丽河镇、平庄镇、五家镇）
2010年1月19日，内蒙古民政厅批复同意将平庄镇新景村、太平地村、北七家村的部分区域及串窑居委会（面积共1.13平方千米）划归拟成立的平庄西城街道管辖；将元宝山镇的元宝山一、二、三、四、五、六、七、八、九居委会，建昌营一、二、三居委会，菜园子居委会，瓦厂居委会，水泥厂居委会，平风居委会，露天居委会，电厂居委会，东电一公司居委会，垂柳街居委会，枫树街居委会和马林一、二、三居委会（共24个居委会，面积5.3平方千米）划归拟设立的云杉路街道和马林街道管辖。行政区划调整后，平庄镇面积234.76平方千米，人口71086人，辖山前等24个村；元宝山镇面积314.04平方千米，人口31562人，辖长胜等16个村。
全区现辖6个街道、5个镇：西露天街道、平庄城区街道、平庄东城街道、平庄西城街道、马林街道、云杉路街道、风水沟镇、元宝山镇、美丽河镇、平庄镇、五家镇。区政府驻平庄城区街道。